上海市空间导航与定位技术重点实验室依托于中国科学院上海天文台组建，2006年组建，2008年完成验收正式挂牌。实验室的目标是成为国家在导航、深空探测领域攻克对探测器测轨定位难题的主要队伍之一，承担国家重大专项（如导航定位、探月工程、行星探测、载人登月等）测定轨任务，为国家相关战略需求提供服务。目前实验室的主要研究方向包括建立空间导航天文测轨平台，开展精密测轨技术研究；VLBI深空探测和卫星测轨技术研究；SLR卫星测轨技术研究；开展空间飞行器精密定轨关键技术及其应用研究；月球及太阳系行星探测器精密定轨研究；空间飞行器信息处理核心技术研究；卫星导航技术的应用研究。

实验室承担了探月工程VLBI测轨和北斗导航定位系统地面和星上的诸多任务，已经完成了嫦娥一号、二号、三号、四号和五号返回试验任务的VLBI测轨任务，北斗二期地面运控系统，为国家战略需求任务做出了重要贡献。一些工作已获国家科技进步特等奖等奖项，国防科技进步特等奖，上海市科技进步一等奖等，为上海市争取了荣誉。本实验室将在嫦娥五号、首次自主火星探测，以及探月四期、行星探测和载人登月项目的VLBI测轨方面的工作继续承担重要任务；也将在北斗二代二期的任务中承担重要的任务；是国家在该领域的主力军之一，是此类重大工程中不可或缺的单位之一。